Embed Size (px)
Citation preview
RAPPORT DE STAGE
Réalisation de projets de voiliers traditionnels, de l’étude du cahier des charges à la mise en chantier
9 mars – 28 juillet 2006
Amandine Huret Promotion 2006 Filière Architecture Navale
2
Remerciements
Je tiens tout d’abord à remercier François Vivier, pour m’avoir fait partager son
enthousiasme et sa passion pour les bateaux traditionnels et pour m’avoir encadré avec beaucoup de patience et de disponibilité tout au long de mon stage,
Je souhaite également remercier Véronique Vivier, pour son accueil, ses bons petits plats et ses chouquettes, Je remercie mes parents qui ont accepté de me confier pour ces quelques mois leur résidence secondaire malgré leur désespoir quant à l’état de ma chambre ces 25 dernières années,
Enfin, je souhaite par ailleurs remercier Thomas Loiseleux, pour m’avoir encouragée dans le choix de ce stage.
3
Sommaire
Résumé .......................................................................................................................................................... 4
Entreprise....................................................................................................................................................... 5
Logiciels utilisés............................................................................................................................................ 5
Mots-clés ....................................................................................................................................................... 5
Travail réalisé ................................................................................................................................................ 7
I. Création ou reconstitutions des formes de la carène sous ND.................................................... 8 � Création d’une nouvelle forme .............................................................................................. 8 � A partir de plans papier.......................................................................................................... 8 � A partir de relevés de cotes et de photos................................................................................ 8
II. Travail sur la carène, en fonction des techniques de constructions visées.................................. 8
� Modélisation ND du recouvrement des clins .................................................................... 8 � Modélisation ND de la coque en CP et bois moulé du Méaban....................................... 9
III. Tracé des superstructures sous ND........................................................................................ 9
IV. Echantillonnage et devis de poids........................................................................................ 10
Echantillonnage............................................................................................................................. 10 Devis de poids ............................................................................................................................... 11
V. Calculs hydrostatiques, calculs de stabilité, validation du devis de poids par une expérience de stabilité............................................................................................................................................... 12
Calculs hydrostatiques................................................................................................................... 12 Calculs de stabilité ........................................................................................................................ 12 Expérience de stabilité .................................................................................................................. 15
VI. Etude de conformité à la réglementation en vigueur et modification éventuelle du plan de forme, de voilure, ou du lest............................................................................................................... 17
Normes européennes – Présentation.............................................................................................. 17 Exemples de modifications et analyse de leurs impacts sur les différents critères........................ 18
VII. Tracé des plans de forme, de voilure, de structure (cf. annexes) ......................................... 25
VIII. Tracé des plans d’imbrication, plans de chantier et calques ................................................ 25
Visites de chantiers...................................................................................................................................... 26
Réunions avec les membres d’associations ................................................................................................. 28
Perspectives ................................................................................................................................................. 29
Nouvelles problématiques liées à la réglementation européenne ................................................................ 30
Réflexion sur la profession .......................................................................................................................... 31
Bibliographie ............................................................................................................................................... 32
Annexes................................................................................................................................................................. 33
4
Résumé
J’ai choisi d’intégrer la filière architecture navale avec pour objectif de débuter ma vie professionnelle dans le domaine de la conception de voiliers. J’ai donc cherché un stage dans un cabinet de petit effectif, afin de m’initier au maximum des tâches que doit maîtriser un architecte de voiliers.
Ce stage chez François Vivier, qui travaille seul et sur des commandes relativement variées (plans nouveaux de voiliers de 2 à 12 mètres, restauration ou reconstructions de voiliers du patrimoine, modifications de plan existant, étude de conformité aux normes européennes, expertises), m’a donné l’occasion de travailler sur presque toutes les étapes d’un projet de voilier :
o Préciser le cahier des charges en fonction de la demande du marché o Plan d’avant-projet : formes, plans d’ensemble et plans de gréement o Devis de poids o Evaluation stabilité (normes européennes) o Définition du processus de construction adapté à la construction amateur et à la
construction professionnelle (construction bois avec recours aussi large que possible à des techniques modernes : découpe numérique, époxy, etc.)
o Plans définitifs de structure, de forme et de voilure o Plans de chantiers o Plans d’imbrication pour découpe numérique o Tracé des calques o Nomenclatures de matériaux o Rédaction guide de construction
J’ai également eu un aperçu du travail administratif (facture, déclaration de TVA,
comptabilité) et commerciale (promotion, recherche de nouveaux chantiers partenaires, entretien des contacts, traduction des plans en anglais, mise à jour du site Internet, ...) d’une telle entreprise.
Les réunions avec les membres d’associations oeuvrant pour la restauration de voiliers
du patrimoine ainsi que les rendez-vous avec les clients m’ont par ailleurs permis d’observer l’évolution d’un projet en fonction des exigences des futurs propriétaires ou des problèmes techniques rencontrés au cours de la construction.
Enfin, les nombreuses visites de chantiers en cours de constructions de bateaux de
toutes tailles, de 2,5 m à 20 m, m’ont donné un aperçu des différentes techniques de construction et d’assimiler plus facilement les noms et fonctions de chaque élément de structure.
5
Entreprise
Elle a été créée le 2 janvier 2004. François Vivier travaille seul, à son domicile, et ses principales activités sont : � La création de nouveaux plans de voiles-aviron ou de voiliers dits de « plaisance
traditionnelle », essentiellement en bois, destinés à être commercialisés en petites séries et construits par des amateurs ou des professionnels.
Les commandes de constructeurs amateurs peuvent être de différents types : dossier d’évaluation (présentation rapide du bateau et principaux plans non cotés), dossier de plans (y compris manuel de construction et nomenclature), , dossiers de plans avec calques de chacune des pièces. Enfin, le client peut également commander un kit complet, comprenant en plus du dossier de base, l’ensemble des pièces découpées numériquement, ainsi que l’accastillage, les voiles et les résines.
� Des travaux sur des plans de forme et/ou de voilure et des études de conformité aux
normes européennes de bateaux déjà existants ou ayant existé (généralement des bateaux dit « bateaux du patrimoine »). Ce type de commandes peut provenir de particuliers ou d’associations, réunies autour d’un projet de restauration.
� Des projets de bateaux à l’unité, généralement acceptés par l’architecte uniquement
si le cahier des charges est susceptible d’intéresser d’autres clients à venir. � Des expertises, essentiellement sur des bateaux en bois traditionnel.
François Vivier travaille en collaboration avec plusieurs chantiers, dont le plus actif est aujourd’hui le chantier Grand Largue, installé à Dinan, ainsi qu’avec la société Icarai, qui commercialise les kits de plusieurs bateaux.
Logiciels utilisés François Vivier travaille essentiellement avec deux logiciels :
- Naval Designer pour les tracé des formes, des clins, les développement de bordés, les devis de poids, les études de stabilité, et les exportation des 3 vues.
- Turbocad 11 pour la mise en forme des différents plans et les éventuels, les
comparaisons de formes et les mesures Mots-clés
� Bateaux du patrimoine
Sous l'impulsion du Chasse-Marée, et notamment grâce à son concours "bateaux des côtes de France" lancé en 1989, de nombreuses associations ont entrepris de reconstruire les bateaux les plus caractéristiques de chaque port. C’est dans ce contexte, notamment quand il n’existait pas de plans anciens disponibles, que François Vivier a été sollicité pour retracer formes et plans de voilure, définir les échantillonnages de la coque et du gréement. L'objectif
6
étant qu’une fois le bateau reconstruit, s'il était replacé dans son lieu et son époque d'origine, ne surprenne pas l’œil averti des marins du port.
Après une grosse vague de constructions entre 85 et 95, les reconstructions de bateaux du patrimoine se font maintenant plus mesurées.
� Plaisance traditionnelle
Ce terme est utilisé par François Vivier pour désigner l’ensemble des bateaux construis à partir de plans récents, mais conservant une allure traditionnelle. Il peut donc englober de nombreux types de bateaux : petits voiliers de régate, "pêche-promenade", habitables transportables, croiseurs côtiers ou bateaux de voyages.
� Voile-Aviron
Le terme de voile-aviron sert à désigner les bateaux pour lesquels l'aviron est un vrai mode de propulsion alternatif à la voile, et permettant de se passer de toute motorisation. Un voile-aviron est généralement de petite taille, léger et donc facile à transporter.
� construction à clins de contre-plaqué Le principe général de la liaison entre deux bordés à
clins est présenté ci-contre. Le bordé « précédent » est chanfreiné pour recevoir le bordé « suivant », la pose se faisant bateau à l’envers à partir de la quille ou de la sole. De nombreux voiliers conçus par François Vivier, en particulier ceux destinés à la construction amateur, sont construits avec cette technique, très ancienne mais modernisée par l’usage du contre-plaqué au lieu du bois massif.
� Cousu-stratifié La technique du « cousu-stratifié » consiste à
assembler une coque de bateau au moyen de pièces de contreplaqué prédécoupées à la cote définitive, à les « coudre » ensemble par des ligatures en fil de fer (ou autre) et enfin à stratifier la liaison à l’intérieur et à l’extérieur, réalisant ainsi une sorte de « soudure » des deux bordés.
La technique du cousu-stratifié simplifie beaucoup la
construction amateur, pas de tracé compliqué, pas d’équerrage précis, peu d’assemblages de bois massif.
7
� Petites lattes
On appelle « border en petites lattes » le fait de recouvrir toute la coque par simple juxtaposition de lattes de largeur et épaisseur constante. Cette méthode supprime le « brochetage » traditionnel consistant à donner une forme spécifique, plus ou moins en fuseau, à chaque planche de bordé.
Les lattes peuvent ensuite être stratifiées, afin de les rendre plus inertes aux variations de températures et d’humidité. La stratification rend par ailleurs le bordé moins vulnérable aux dommages mécaniques.
Le choix des petites lattes est souvent fait dans le but d’avoir une belle construction en bois verni. Les résineux (sapin rouge, pin d’Oregon ou Douglas) donneront alors le meilleur résultat esthétique. Une telle construction doit être entretenue avec soin et remisée le plus souvent à l’abris.
� Bois-moulé
La construction en bois moulé est une technique plus longue à réaliser et donc plus chère que celles présentées ci-dessus, et surtout plus éloignée des techniques traditionnelles dans sa conception et dans sa mise en oeuvre. Elle présente cependant de nombreux avantages : elle permet notamment d’obtenir une embarcation très légère, et très solide.
La coque peut alors être réalisée en trois plis obliques croisés, ou éventuellement en recouvrant un bordé en petites lattes de deux plis croisés de bois moulé, afin d’obtenir une meilleure résistance aux variations de température et d’hygrométrie que ne l’est la construction en petites lattes.
� Réglementation
Comme nous aurons l’occasion de le voir par la suite, l’étude de conformité aux réglementations françaises et européennes représente aujourd’hui une part importante du travail de l’architecte.
La réglementation européenne concernant la sécurité des bateaux de plaisance a fait l’objet d’une loi votée le 16 juin 1994. Celle-ci a donné lieu à des normes d’application très détaillées.
La réglementation française se réfère essentiellement aux normes européennes, auxquelles des restrictions supplémentaires sont parfois apportées.
Travail réalisé
Tout au long de mon stage, j’ai eu l’occasion de travailler successivement sur plusieurs bateaux, à des étapes différentes de leur achèvement. On trouvera en annexe une présentation succincte des différents bateaux et du travail réalisé sur chacun d’eux. Cependant, par soucis de clarté, j’ai préféré ordonner le corps de mon rapport en suivant les étapes chronologiques du travail de l’architecte. Les études menées sur chaque bateau sont donc présentées par thèmes et non dans l’ordre dans lequel j’ai effectivement été amenée à les traiter.
Rq : Aucune commande de plans entièrement nouveaux n’ayant été passée pendant mon stage, je n’ai pas été amenée à travailler sur des avant-projets et cet aspect ne sera donc pas abordé ici. Je n’ai pas non plus eu l’occasion de participer directement à l’élaboration de plans
8
de structure et d’aménagement. Cependant, à plusieurs reprises, François Vivier m’a fait partager son travail sur des projets de ce type, en m’expliquant les raisons de ses différents choix ainsi que ses méthodes de travail.
I. Création ou reconstitutions des formes de la carène sous ND
� Création d’une nouvelle forme
Cette étape est l’une des seules auxquelles je n’ai pu participer durant mon stage puisque aucune commande de plans entièrement nouveau n’a été signée au cours de ces quelques mois.
� A partir de plans papier
Lorsque le bateau est relativement ancien, les seuls plans disponibles sont généralement des plans papier. L’apport d’éventuelles modifications et la réalisation d’une étude de conformité aux normes européennes nécessite alors de reconstituer les formes de la carène sous Naval Designer. La méthode la plus simple pour cette opération consiste à charger en fond d’écran de chacune des 3 vues sous ND, les vues du bateaux correspondantes, de positionner les couples, lignes d’eau, et longitudinales telles qu’elles sont dessinées sur le plan papier. On déplace alors les vertex de manière à faire coïncider les lignes du bateau à celles du fond d’écran. Tout au long du processus, on tâche de garder un réseau de vertex aussi régulier que possible.
Ce travail a notamment été réalisé sur le Seiz-Avel et sur la vaquelotte de Normandie.
� A partir de relevés de cotes et de photos
Dans le cas où les plans papiers n’existent pas, ou plus, mais que des photos et des dimensions sont accessibles, on commence par dessiner une ébauche de chacune des vues de façon la plus précise possible sous Turbocad, puis, de la même manière que précédemment, on utilise les fichiers ainsi crées comme fonds d’écran pour un modélisation 3D sous Naval Designer.
Ainsi, dans le cas de L’Aiglon, le plan de forme a pu être reconstitué à partir de ses dimensions principales et d'un relevé de cotes détaillé au niveau de trois couples régulièrement espacés sur la longueur de la coque.
II. Travail sur la carène, en fonction des techniques de constructions visées
� Modélisation ND du recouvrement des clins
A mon arrivée chez François Vivier, ma première mission a consisté à retravailler des
fichiers ND de carènes existantes, afin de modéliser le recouvrement des bordés d’une coque à clins. L’objectif est de pouvoir déterminer une forme exacte permettant un tracé et une découpe sans aucun ajustement lors de la construction du bateau. Cela n’était pas encore le cas en raison des approximations faites de par les méthodes et logiciels utilisés.
9
Le tracé sur calques des bordés nécessitent un certain degré de précision, la modélisation du recouvrement d’après le tracé initial sur ND parait en effet plus adapté que l’ajout simple d’une marge de recouvrement (environ 2 cm), comme pratiqué auparavant.
Surface initiale de la carène, traitée comme une coque à bouchains
Division de la surface initiale en autant de surfaces qu’il y’a de bordés, puis décalage du bord inférieur de chaque bordé, en fonction de l’épaisseur du contre-plaqué et de la longueur de recouvrement prévue
Chaque bordé est ensuite développé puis exporté sous Turbocad pour permettre la création de tracés sur calques ou de fichiers de découpe.
Ces modifications ont été apportées sur quatre carènes de petits bateaux : l’Aulne, l’Aber, le Beg-Meil et le Grand Morbic.
La précision de la méthode a par ailleurs pu être évaluée en comparant le tracé sur calque obtenu pour l’Aber aux gabarits de bordés récupérés ayant été utilisés sur un chantier de construction.
� Modélisation ND de la coque en CP et bois moulé du Méaban
Méaban (cf. annexes) possède une coque en forme, dont la version standard est construite en petites lattes. Afin de faciliter la construction, une autre méthode consiste à réaliser le bordé de fond, développable, en contre-plaqué, et le bouchain en 3 plis de bois moulé. Ce système permet par ailleurs d’alléger la coque de 80 kg. Le travail consiste alors à diviser le bordé en deux surfaces : le bas du bordé est modélisé par une surfaces simple à 2 lignes de vertex, la surface représentant le bouchain par une surface plus complexe, les deux surfaces devant bien entendu être tangentes au niveau de leur jointure.
III. Tracé des superstructures sous ND
Les superstructures du bateau sont modélisées sous Naval Designer, de manière plus ou moins précise. Un tracé rapide est généralement suffisant pour faire ensuite un devis de poids. Cependant, un tracé détaillé tel que celui ci-dessous réalisé pour le Toulinguet, permet une
10
meilleure évaluation de l’aspect général du bateau et peut éventuellement servir lors de la commercialisation du bateau. Il permet en outre des calculs de stabilité plus précis.
IV. Echantillonnage et devis de poids
Echantillonnage • Pour un bateau existant ou ayant existé (restauration, reconstruction), on réalise si
possible un relevé d’échantillonnage sur le bateau ou à partir de documents : Mesure du droit, du tour et éventuellement de la maille de chaque élément de la structure.
11
relevé d’échantillonnage de la Marie-Fernand, chantier du Guip
• Si les plans sont entièrement nouveaux, on utilise comme référence les échantillonnages d’un bateau relativement proche déjà existant en prenant soin de vérifier leur conformité aux normes européennes ainsi qu’aux autres références en matière de calcul de structure pour le bois traditionnel, comme le Lloyd’s ou le Dervin.
Exemple de tableau d’échantillonnage : cf. annexe
Devis de poids Il est réalisé à l’aide de Naval Designer. Des épaisseurs théoriques et densité de matériaux sont assignées aux différentes surfaces et les autres éléments de structures (carlingue, serres, ...) ainsi que l’ensemble du gréement, l’équipement et l’équipage sont ajoutés sous forme de ballasts.
bauquière
Sous-bauquière
Membrure
Serre de bouchain
varangue
carlingue
12
Exemple : Devis de poids de la vaquelotte
V. Calculs hydrostatiques, calculs de stabilité, validation du devis de poids par une
expérience de stabilité
Calculs hydrostatiques
Les calculs hydrostatiques effectués par Naval Designer nous permettent d’obtenir les principaux paramètres de la coque : le déplacement du bateau tel qu’il est dessiné, ses dimensions caractéristiques, son coefficient prismatique, la position de son centre de carène, l’aire de la surface mouillée ainsi que la courbe des aires.
Calculs de stabilité
Les calculs de stabilité permettent ensuite de visualiser l’assiette du bateau, son comportement à la gîte, l’angle d’envahissement ainsi que la courbe des bras de levier de redressement.
Poids et centres de gravité calculés par ND à partir des surfaces modélisées
Poids et centres de gravités ajoutés manuellement
Déplacement
Coordonnées du centre de gravité total
13
Les deux figures ci-dessous représentent le profil, intéressant pour visualiser l’assiette longitudinale du voilier, et le vertical de la vaquelotte au cours du calcul de stabilité. Le point vert représente le centre de gravité, le point bleu le centre de carène et le troisième point modélise le premier point d’envahissement.
Sur la vue de gauche, l’angle de gîte est de 16°, le point d’envahissement (blanc) n’est pas encore immergé. Sur la vue de droite, à 46° de gîte, le point d’envahissement (rouge) est passé sous la surface de flottaison.
� Exemple de différents types de courbes de bras de levier de redressement
� Cas de la Vaquelotte (bateau non ponté)
-0,1
-0,05
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Angle de gite en degrés
Bra
s de
levi
er d
e re
dres
sem
ent e
n m
ètre
s
14
Rq : Le bateau étant non ponté, la courbe de GZ au-delà de l’angle d’envahissement
est théorique, le logiciel ne prenant pas en compte le fait que le bateau se remplit. Elle n’est donc pas très significative.
• Premier angle d’envahissement : 40° , ce qui est assez élevé pour un bateau
non ponté • Angle (théorique) de disparition de stabilité : 124°
• Catégorie recherchée : C
Les angles de disparition de stabilité et d’envahissement élevés se prêtent parfaitement
à la navigation dans les eaux agitées de la Manche pour laquelle la vaquelotte a été conçue.
� Cas de l’Aiglon (bateau ponté)
-0,5
-0,4
-0,3
-0,2
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Angle de gite en degrés
Bra
s de
levi
er d
e re
dres
ssem
ent e
n m
ètre
s
• Angle de disparition de stabilité : 82° (faible franc-bord) • Premier angle d’envahissement : 79° • Aire sous la courbe avant disparition de stabilité : 18.4
• Catégorie recherchée : C
L’Aiglon étant un bateau ostréicole destiné à naviguer dans les pertuis
charentais, il n’exige pas une stabilité très importante. En revanche, un faible franc-bord est indispensable pour ce type de bateau de travail qui nécessite d’être proche de la surface de l’eau pour manipuler le matériel de pêche.
15
� Cas du Seiz-Avel (bateau ponté) L= 1500 kg
-0,2
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Angle de gite en degrés
Bra
s de
levi
er d
e re
dres
sem
ent e
n m
ètre
s
• Angle de disparition de stabilité : 128° • Premier angle d’envahissement (panneau de descente ouvert) : 90° • Anomalie : La position d’équilibre à l’envers est à 160° et non 180°, ce qui est
probablement du à la flottabilité du mât. • Irrégularité autour de 90° : augmentation due GZ et décalage de courbe : le
mat, flotteur (d=0,6) rentre dans l’eau. • Aire sous la courbe avant disparition de stabilité : 30.2
• Catégorie recherchée : B
Le Seiz-Avel a été dessiné à partir d’un plan de langoustier, conçu pour naviguer en
haute mer. Il doit donc être stable et avoir un angle d’envahissement relativement élevé. Cependant, un langoustier étant également un bateau de travail, tout comme dans le cas de l’Aiglon, le pont doit être suffisamment bas pour permettre aux pêcheurs de remonter facilement les filets à bord. La hauteur du franc-bord du voilier, et donc sa stabilité et son angle d’envahissement, sont donc un compromis entre les exigences de sa fonction de bateau de travail et de son milieu principal de navigation.
Expérience de stabilité
Une fois le bateau construit, une expérience de stabilité est réalisée. Son but est de valider la position du centre de gravité.
� Exemple : cas d’un voilier : l’Aiglon- Rapport d’une expérience de stabilité
Lieu: Les Portets
Angle d’envahissement
16
Date: 2 mai 2006 à 12h
L'angle de gîte a été mesuré au moyen d'un capteur électronique.
L'expérience a été réalisée en plaçant en abord (tribord puis bâbord) les 6 personnes suivantes:
• Ephrem Vivier 73 kg
• Thomas Vivier 56 kg
• Christophe 71 kg
• Loic Pénot 84 kg
• Véronique Vivier 59 kg
• Mr Cougot 85 kg
Angle de gîte mesuré: 5,9°, poids sur tribord
10,1 ° poids sur bâbord.
soit un angle de gîte moyen de 8°
Noter que la présence de gazole à bâbord, explique en partie la dissymétrie des mesures. Il est probable aussi que le capteur n'était pas dans un plan horizontal par rapport au bateau.
Cette expérience a permis de préciser la position du centre de gravité telle que définie par le devis de poids en faisant un calcul de stabilité dans les conditions de chargement de l'essai.
Le devis de poids déduit des formes du bateau et d’un relevé d’échantillonnage sur le bateau lui-même nous a permis de déduire la courbe de bras de levier de redressement suivante :
17
A l’équilibre, (GZ = 0) on retrouve donc bien un angle de gîte théorique de 8° correspondant au test de stabilité réalisé.
VI. Etude de conformité à la réglementation en vigueur et modification éventuelle du plan
de forme, de voilure, ou du lest.
Normes européennes – Présentation
La réglementation européenne est organisée par thèmes, pour chacun desquels un certain nombre de critères doivent être satisfait.
Ces thèmes sont :
• Flottabilité et stabilité • Cockpits étanches et cockpits rapidement autovideurs • Prévention des chutes d’hommes à la mer et remontée à bord • Capacité de charge maximale • Echantillonnages • Protection contre l’incendie
L’essentiel des calculs à réaliser portent sur les critères de flottabilité et de stabilité.
Ceux-ci différent selon les types de navire, classés en 3 catégories principales :
• bateaux d’une longueur de coque inférieure à 6 mètres • Bateaux à voiles d’une longueur de coque supérieure ou égale à 6 mètres • Bateaux à propulsion non vélique d’une longueur de coque supérieure ou égale à 6
mètres
Pour une même catégorie, les critères de flottabilité et de stabilité différent en fonction du degré de pontage et de la catégorie de conception du navire.
18
Pour chaque degré de pontage et catégorie recherchée, les normes prévoient plusieurs options pour démontrer les capacité de flottabilité et de stabilité du bateau. Les différents critères sont :
• Les ouvertures d’envahissement • L’essai de hauteur d’envahissement • L’angle d’envahissement • L’angle de disparition de stabilité • L’indice de stabilité ou STIX • La récupération d’un bateau couché • L’essai de raideur à la toile • Les exigences de flottabilité • L’essai de récupération après chavirage
Exemple : Tableau montrant les différentes options possibles pour la certification d’un voilier de plus de 6 mètres en fonction du degré de pontage et de la catégorie souhaitée.
Exemples de modifications et analyse de leurs impacts sur les différents critères
� Exemple 1 : influence du lest intérieur sur la stabilité d’un bateau à moteur de 22
pieds
Un essai de chargement désaxé a été réalisé sur un bateau à moteur de 22 pieds tracé par un architecte vietnamien à partir d’un plan traditionnel norvégien et construit au
19
Myanmar. Le but était de définir la catégorie et le nombre maximum de personnes à embarquer, en vue de sa commercialisation en France.
Principe : Mesure du nombre de personnes limite, défini par un angle de gîte maximum et un
franc-bord minimum pour les catégories C et D, l’ensemble de l’équipage étant assis du même coté.
Critères de stabilité Catégorie C :
� Angle de gîte max. : 19° � Franc-bord mini : 28 cm
Catégorie D :
� Angle de gîte Max : 19° � Franc-bord mini : 17,5 cm
Les mesures ont été effectuées sans lest intérieur dans un premier temps, puis avec 150 kg de lest.
Résultats
4 personnes (300 kg)
Sans lest intérieur
Avec 150 kg de lest intérieur
Angle de gîte 18° 12° Franc-bord 28 cm 33 cm Catégorie C NON OUI Catégorie D OUI OUI
6 personnes (450 kg)
Sans lest intérieur
Avec 150 kg de lest intérieur
Angle de gîte > 19° 19° Franc-bord 18 cm Catégorie C NON NON Catégorie D NON OUI
20
La forme de ce bateau traditionnel, pourtant réputée pour ses qualités marines, est très pénalisée par les normes européennes pour les bateaux à moteur. En effet, le bateau tel quel, pourtant très spacieux (environ 12 places), ne peut accueillir que 4 personnes et uniquement dans la catégorie D.
L’ajout de lest a cependant permis de modifier sensiblement la stabilité du bateau puisqu’il pourra ainsi être commercialisé en catégorie C pour 4 personnes et D pour 6 personnes.
� Exemple 2: Facteurs intervenant dans le calcul du STIX. Cas du Seiz-Avel
Lors du travail sur le Seiz-Avel, le critère le plus contraignant pour la certification du bateau a été l’indice de stabilité ou STIX. Le client souhaitant pour son voilier la catégorie B, le STIX devait impérativement être supérieur à 23 (cf. tableau H1) sans toutefois nuire aux qualités nautiques d’un langoustier. Le client tient en effet à garder des mouvements doux à la mer.
Différentes modifications ont été apportées sur les plans de forme, de voilure, et sur la répartition des lests intérieurs et extérieurs afin de trouver la configuration réglementaire la plus conforme aux exigences du client.
Présentation des différents facteurs intervenant dans le calcul du STIX
FDS(AGZ, LH) : facteur de stabilité dynamique
FIR(φV, m) : facteur de récupération après retournement
FKR(GZ90, m,AS,hCE) : facteur de récupération du bateau couché
FDL(LWL,LH) : facteur déplacement-longueur
FBD(BH, BWL, m) : facteur bau-déplacement
FWM(GZD, AS, hCE, hLP, φD) : facteur de moment du au vent
FDF(φD): facteur d'envahissement
• Flèche
Le caractère « de voile de petit temps » du flèche n’est mentionné à aucun endroit dans les directives européennes. Cependant, tout comme le spi pour un voilier moderne, la voile de flèche n'est normalement pas grée au-delà de force 4.
Un spi n'entrant pas en compte dans un calcul de STIX, il paraît éventuellement possible de négocier sa non-prise en compte lors des démarches de certifications.
Nous avons donc cherché à déterminer l'influence du flèche dans le calcul de STIX.
21
Avec flèche (L=1000 kg) Sans flèche (L=1000 kg)
FKR 1,069 1,157
FWM 0,600 0,717
STIX 17,31 19,69
Ainsi, dans le cas étudié ici, ne pas prendre en compte la voile de flèche dans le calcul de STIX permet finalement de l’augmenter de 2,4.
• Lest extérieur
Dans un deuxième temps, nous avons tenté d'analyser l'influence du lest et en particulier de la hauteur de son centre de gravité. Pour cela, nous avons diminué le lest intérieur de 1500 kg à 1000 kg, et augmenté le lest extérieur de 1000 kg à 1500 kg.
Le centre de gravité a donc été rabaissé.
L=1000 kg (sans flèche) L=1500 kg (sans flèche)
FDS 0,57 0,61
FWM 0,717 0,765
STIX 19,69 22,06
• Franc-bord
Afin d'étudier l'influence du franc-bord, nous avons surélevé le franc-bord de 20 cm sur une grande partie du bateau, soit une augmentation du volume de flottabilité d'environ 2 m^3, à une hauteur moyenne de 70 cm au-dessus de la ligne de flottaison.
Pont avec franc-bord augmenté à l’avant seulement
(L=1500, avec flèche)
Pont avec l'ensemble du franc-bord augmenté
(L=1500, avec flèche)
FDS 0,61 0,72
FIR 1,059 1,084
FKR 1,114 1,158
22
Pont avec franc-bord augmenté à l’avant seulement
(L=1500, avec flèche)
Pont avec l'ensemble du franc-bord augmenté
(L=1500, avec flèche)
FDF 0,944 1,056
φD 85° 96°
FWM 0,640 1
STIX 19,27 28,57
On remarque que l'augmentation du volume de flottabilité influence de manière très importante la valeur finale du STIX. En modifiant sensiblement la valeur de φD, elle modifie ainsi de nombreux facteurs, et en particulier le FWM, qui passe directement à 1 lorsque φD franchit la valeur seuil de 90°.
• Distance à l’axe du premier point d’envahissement
pont avec franc-bord augmenté
(L=1500,flèche)
d= 40 cm
pont avec franc-bord augmenté
(L=1500, flèche)
d = 35 cm
FDS 0, 61 0,64
FDF 0,967 1,022
φD 87° 92°
FWM 0,619 1
STIX 19,25 25,77
Là encore, l'influence de l'angle minimum d'envahissement, franchissant les 90°, se fait largement ressentir à travers le facteur FWM.
• Conclusion
Ces différents essais nous ont permit d'identifier la présence d'un effet de seuil déterminant dans le calcul du FWM, influençant de manière très importante la valeur du STIX. Ce seuil correspond à un angle minimal d'envahissement de 90°, lui-même largement déterminé par le franc-bord du bateau et la distance à l'axe du premier point d'envahissement.
23
� Exemple 3 : Calcul de raideur à la toile : la vaquelotte de Normandie Catégorie recherchée : C. On choisit l’option 5 (cf. tableau H1) des normes ISO, qui impose de vérifier les critères de hauteur d’envahissement et de raideur à la toile
Raideur à la toile
Concrètement, il s'agit de vérifier que, sous la force du vent (13 m/s) le bateau ne dépasse pas une gîte de 45° ou le point d'envahissement s'il est plus faible (ce qui est le cas pour ce bateau non ponté).
La norme permet de prendre en compte dans le calcul une réduction de voilure, sous réserve que la surface réduite ne soit pas inférieure au 2/3 de la surface de voilure de base.
Dans ce cas, il faut apposer dans le bateau des pictogrammes informant l'équipage d'un risque de chavirage.
Voilure totale 40,4 m²
Voilure arrisée : 27 m²
Centre de voilure Voilure totale
Centre de voilure Voilure arrisée
24
S Voilure 46,5m²
L=1200 sans tonture L=1200
Surface de voilure totale voilure réduite Avec Tonture L=1000
Phit angle de gîte 44 44 40 41 cdg /flot Centre de gravité sur flottaison (m) 0,2399 0,2399 0,22 0,2828 D Déplacement (kg) 2841,3 2841,3 2830 2601 Gz Bras de levier de redressement (m) 0,259 0,259 0,2478 0,224 Bh Bau maximum coque (m) 2,2 2,2 2,2 2,2 Moment de redressement (N*m) 7219 7219 6879 5716 Moment de redressement corrigé (N*m) 7684,4 7684,4 7375,0 6203,7
A's Surface de voilure (m²) 46,5 30,969 30,969 30,969 hce Centre voilure / flottaison (m) 3,7 3,4 3,4 3,4 hlp Centre dérive sous flottaison (m) -0,47 -0,47 -0,47 -0,4 V Vitesse du vent (m/s) 13 13 13 13 Moment inclinant (N*m) 12405,60 7494,75 8133,41 8167,90
Satisfaction du critère NON OUI NON NON
S Voilure 40,4m² L=1200 sans tonture L=1200
Surface de voilure totale voilure réduite Avec Tonture L=1000
Phit angle de gîte 44 44 40 41 cdg /flot Centre de gravité sur flottaison (m) 0,2399 0,2399 0,22 0,2828 D Déplacement (kg) 2841,3 2841,3 2830 2601 Gz Bras de levier de redressement (m) 0,259 0,259 0,2478 0,224 Bh Bau maximum coque (m) 2,2 2,2 2,2 2,2 Moment de redressement (N*m) 7219 7219 6879 5716 Moment de redressement corrigé (N*m) 7684,4 7684,4 7375,0 6203,7 A's Surface de voilure (m²) 40,4 27 27 27 hce Centre voilure / flottaison (m) 3,6 3,25 3,25 3,25 hlp Centre dérive sous flottaison (m) -0,47 -0,47 -0,47 -0,47 V Vitesse du vent (m/s) 13 13 13 13 Moment inclinant (N*m) 10444,51 6199,70 6728,01 6598,88 Satisfaction du critère NON OUI OUI NON
Les calculs ont montré que le critère de raideur à la toile ne peut être satisfait qu'aux conditions suivantes :
• Il faut réduire la surface de voilure de base à 40 m² environ, ce qui reste très généreux pour la taille du bateau.
• Il faut utiliser la possibilité de calculer avec voiles arisées, donc informer l'équipage que le bateau est « chavirable ». Noter que ce caractère chavirable ne revêt aucun caractère anormal pour un bateau non ponté. Le plan de voilure représente le cas de voilure arisée. Il importera de disposer les bandes de ris (et/ou la taille du petit foc) de façon appropriée.
25
• Il faut un lest intérieur en quantité suffisante, de l'ordre de 1200 kg.
• En revanche il n'est pas nécessaire de prévoir des réserves de flottabilité, réserves qui permettraient de ne considérer qu'un vent de 11 m/s dans les calculs.
VII. Tracé des plans de forme, de voilure, de structure (cf. annexes)
Une fois les formes validées, les 3 vues Naval Designer sont exportées au format DXF et retravaillées sous Turbocad pour créer le plan de forme définitif.
Les plans de structures et de voilure sont ensuite crées sous Turbocad , tels qu’ils ont été considérés pour le devis de poids et les calculs de normes européennes. VIII. Tracé des plans d’imbrication, plans de chantier et calques
Beaucoup de plans vendus sont destinés à la construction amateur et un certain
nombre de documents supplémentaires, spécifiques à ce type de construction, sont donc nécessaires, afin de permettre à un bon bricoleur néophyte en matière de construction de voiliers, de s’en sortir.
Les plans d’imbrications sont dessinés à titre indicatif. Ils permettent d’optimiser l’utilisation des planches de CP en y incluant le maximum de pièces.
Les plans de chantier, plus ou moins détaillés selon les bateaux montrent au constructeur comment organiser les différents éléments du mannequin de construction, dont les calques sont parfois également dessinés. Exemple : Plan de chantier du grand Morbic
Cette étape n’a pas été pour moi la plus évidente , n’ayant moi-même jamais construit la moindre petite annexe en bois.
Longeron inférieur
Longeron supérieur
Gabarits
Etrave
Tableau arrière
26
Des calques à taille réelle de chacune des pièces du bateau et de leurs éventuels
équerrages sont également proposés au constructeur amateur qui n’a pas souhaité acheter le kit incluant les pièces déjà découpées numériquement. Visites de chantiers J’ai également eu l’occasion de me rendre sur différents chantiers de constructions ou de restauration de bateaux bois de toutes les tailles, ce qui m’a permis à la fois d’appendre à reconnaître les différents types de structures existants, mais également de mieux comprendre les problématiques de construction afin de pouvoir ensuite les prendre en compte en particulier lors de l’élaboration des plans de montage et des guides de construction amateur.
Construction de la Paimblotine Chantier du Guip à Brest
27
Nous nous sommes notamment rendu à plusieurs reprises sur le chantier du Lilou, petit voilier de 5,2m, et j’ai ainsi pu suivre étape par étape la construction, du montage du mannequin à la mise à l’eau du bateau.
Pose du bordé sur le mannequin de construction
Retournement de la coque, pose des joints congés, pose des cloisons et du puit de dérive
Stratification intérieure
Stratification extérieure Mise à l’eau
28
Réunions avec les membres d’associations
Nous avons par ailleurs participé à plusieurs réunions avec les membres d’associations oeuvrant pour la restauration ou la reconstruction de bateaux du patrimoine tels que La Pauline, chaloupe de Dahouet, La Belle de Vilaine, chaloupe de Billiers, La Paimblotine, chaloupe de Paimboeuf actuellement en cours de reconstruction, ou Le Biche, dernier thonier de l’Ile de Groix aujourd’hui à l’état d’épave et dont le devenir fait l’objet de débats passionnés.
L’existence de ce type d’associations soulève le problème du manque de statut et de réglementations concernant la restauration des bateaux anciens. La réunion au chantier du Guip rassemblant les membres de l’association pour la restauration (reconstruction ?) du Biche, la conservatrice du musée de l’Ile de Groix et le chef de chantier du Guip, illustrait bien ce problème. Pour la représentante du musée de Groix, l’idéal aurait été de conserver le bateau dans son état actuel, avec toutes ses pièces d’origines, et de l’exposer aux visiteurs. Une légère restauration aurait éventuellement été envisageable mais dans le cas présent, l’ampleur des travaux nécessaires pour que le bateau puisse renaviguer ne correspond pas à l’idée que se fait un conservateur de musée d’une restauration classique de monument historique. Ainsi, pour la responsable, le fait que le bateau ne puisse jamais renaviguer est secondaire, l’important étant de conserver le maximum de pièces d’origine.
A l’inverse, pour les membres de l’association, la priorité est de faire revivre ce
bateau, en le reconstruisant dans le respect des techniques d’autrefois, et de permettre ainsi au public de pouvoir naviguer sur un bateau traditionnel, même si le bois de la charpente n’est pas d’époque.
Ces deux points de vue opposés amènent à la question du statut mal défini de bateau classé monument historique. Un bateau entièrement reconstruit, dont aucune pièce d’origine ne subsiste, peut-il être classé monument historique ?
Pour Yann Mauffret, patron de chantier du Guip, à qui seront confiés les travaux, restauration et reconstruction ne sont pas incompatibles : Les restaurations menées au chantier du Guip consistent à enlever chaque pièce une à une, en analysant les techniques de construction employées, et à les remplacer au fur et à mesure en gardant autant que possible les mêmes types de matériaux (éventuellement les matériaux d’origine mais pas nécessairement) et modes de construction. Préserver les éléments de la charpente d’origine n’est pas essentiel et dans le cas présent impossible pour la plupart des pièces du bateau. Il est par contre fondamental d’employer au maximum les techniques de construction d’origine.
La réunion a finalement abouti à une décision à la limite de l’absurde, qui illustre bien la contradiction des différents points de vue : conserver le bateau ou du moins ses pièces maîtresses : voûte, caractéristique des thoniers, l’étrave, et quelques cloisons, dans un musée, tout en le « restaurant » pour le remettre à flots. (le terme « reconstruire », bien que plus approprié dans ce cas, empêcherait au bateau de garder son statut de monument historique dont il a besoin notamment pour des raisons de financements)
29
Exposer la voûte, particulièrement envahissante et en très mauvais état, l’étrave et les cloisons dans un musée prendra une place démesurée et ne sera probablement pas très « parlant » pour les visiteurs. Est-ce bien utile si le bateau entièrement restauré est visible dans le port de la ville, à quelques centaines de mètres du musée ?
Ou situer la limite entre reconstruction et restauration ? Et cette limite est-elle vraiment nécessaire ? Perspectives Après 2 ans et demi d’activité, la gamme de plans crées par François Vivier couvre de manière assez complète le marché des voile-aviron et petits voiliers dits de plaisance traditionnelle.
Dans les mois qui viennent, l’architecte souhaiterait se consacrer plus activement au développement commercial de son activité (publicité, articles, traduction des dossiers en anglais, salons, ...) tout en élargissant sa production actuelle, centrée sur les voiliers en bois, vers des secteurs voisins. Il vient notamment de vendre un dossier de plans +calques de bateau à moteur en bois à un client susceptible de le construire ensuite en temps que professionnel. Par ailleurs, un chantier turc se lance dans la construction de Beg-Meil (voile-aviron) en polyester.
Le développement d’un partenariat avec des chantiers étrangers (Turquie, Indonésie),
ouvre par ailleurs de nouvelles perspectives puisqu’il permettra de vendre à prix compétitifs des bateaux dont la construction en France aurait coûté trop cher pour trouver un marché. Toutefois, une attention particulière est portée à ce que les chantiers étrangers occupent des marchés différents afin de ne pas créer de concurrence nuisible aux chantiers artisanaux français.
30
Nouvelles problématiques liées à la réglementation européenne � Normes européennes et bateaux traditionnels
• Les bateaux du patrimoine (construit sur des plans datant d’avant 1950) ne sont pas soumis à la réglementation européenne. Toutefois, la réglementation française impose de pouvoir montrer à travers d’autres critères un niveau de sécurité « au moins équivalent », termes suffisamment vagues pour décourager de toute interprétation tout architecte naval n’ayant pas de temps à perdre. Par ailleurs, tous bateaux construit sur des plans datant d’après 1950, même de type traditionnel, doit impérativement être conforme aux normes européennes, à moins d’obtenir une dérogation. L’architecte préfèrera généralement modifier les plans d’origine de la façon la plus discrète possible de manière à satisfaire les différentes réglementations sans recourir à des démarches administratives lourdes et à l’issue incertaine. • Les normes n’ont pas été établies pour ce type de bateaux
- Il est aujourd’hui difficile de créer de nouvelles formes de carènes en conservant une allure traditionnelle. En effet, de nombreux critères sont établis en fonction de la longueur hors tout, ce qui favorise la création de « caisses », avec le moins d’élancements possible.
- Les gréements traditionnels, à l’origine dépourvus de moteur, présentaient des surfaces de voilure très importantes afin d’avoir de la vitesse par petits temps et de rester manœuvrant dans les zones abritées. Ce type de gréement est difficilement compatible avec les critères européens qui prennent en compte la surface de voilure totale. Par ailleurs, pour les voiliers modernes, les normes européennes prévoient un cas particulier pour le spi qui ne doit pas être pris en compte dans le calcul de raideur à la toile car considéré comme une voile de petit temps. Sur un voilier traditionnel, le hunier a la même fonction : il n’est pas hissée en cas de vent fort. Il n’est cependant pas officiellement reconnu comme tel par les normes européennes.
� Normes européennes et construction amateur Dans l’ensemble, les normes européennes semblent bien pensées et fondées sur de nombreux retours d’expérience. Leur complexité n’est que le résultat d’un soucis de s’adapter au mieux à chaque type de bateau. Cependant, la complexité de leur déchiffrage pour un amateur inexpérimenté dans ce type de procédure rend la conception d’un voilier difficile d’accès, l’acquisition des textes réglementaires coûtant par ailleurs relativement chère. Un constructeur amateur actuel partira donc le plus souvent d’un plan dessiné et validé par un architecte. De même, les chantiers de construction artisanaux qui autrefois dessinaient eux-même leur plan passent aujourd’hui souvent par l’intermédiaire d’un architecte pour les catégories C et D et obligatoirement par le Bureau Véritas ou l’ICNN pour les catégories A et B.
31
Réflexion sur la profession
Depuis une vingtaine d’années, l’arrivée de logiciels d’architecture navale de plus en plus puissants a considérablement modifié le métier d’architecte naval. Balance et lissage, autrefois très longs et minutieux, sont maintenant instantanés. De même, les calculs hydrostatiques, devis de poids et calculs de stabilité sont désormais très rapides.
En revanche, la mise en vigueur récente des normes ISO exige des calculs approfondis et parfois des modifications des plans d’origine. Ainsi, la vérification et mise en conformité aux normes européennes représente maintenant une partie importante du travail de l’architecte, qui est par ailleurs régulièrement sollicité par des chantiers ou des constructeurs amateurs pour qui l’accès aux normes et/ou leur déchiffrage est difficile.
Concernant les aspects financiers, chaque commande de plans acceptée doit être considérée comme un investissement rentable à long terme, rentable sous réserve de consacrer suffisamment de temps et d’argent à sa commercialisation: pubs, photos, salons, articles, site Internet, rencontres nautiques. Ainsi, la commande d’un premier bateau représente beaucoup d’heures de travail à temps plein pour quelques centaines ou milliers d’euros et aucune certitude d’en vendre d’autres.
Par ailleurs, sur les clients intéressés par des plans à l’unité, très peu poursuivent leur démarche lorsqu’ils ont pris connaissance des droits d’architecte : Les acheteurs potentiels sont généralement plus familiarisés avec les prix barre en main des bateaux de série dans lesquels les frais commerciaux et les droits d’architectes n’apparaissent pas explicitement.
La volonté de proposer des plans à la construction amateur nécessite par ailleurs un énorme travail supplémentaire puisque l’architecte doit indiquer sur ses plans chaque détails de construction (équerrage, ...), tracer le plan de montage détaillé, les plans d’imbrication et les impressions sur calques si les pièces ne sont pas livrées découpées, ainsi que les fiches techniques et les manuels de construction. L’informatisation des tracés de construction fait également l’objet de commande de chantiers professionnels pour qui les plans de chantiers détaillés (avec équerrage et traits de râblure), les tracés sur calques et parfois même la découpe numérique des différentes pièces est un gain de temps considérable par rapport aux méthodes traditionnelles. Les nouvelles technologies ont ainsi pour effet de déplacer des tâches vers l’amont, et donc vers l’architecte s’il travaille avec des petits chantiers dépourvus de bureaux d’étude. Ce phénomène est accentué par la tendance à employer dans les chantiers du personnel moins qualifié qu’autrefois. Dans le cas d’une activité de niche comme celle de François Vivier (bois, voile traditionnelle), le challenge de l’architecte naval est de mettre en place de nouvelles pratiques permettant d’attirer une clientèle qui bien souvent ne connait que l’offre des grands industriels que sont Jeanneau ou Bénéteau.
32
Bibliographie Construction bois – Les techniques modernes, François Vivier Le Chasse-Marée / Armen Traité de construction des bateaux en bois du kayak à la goélette, Henri Dervin Editions du Chasse-Marée / Armen Elements of Yacht Design, Norman L. Skene Sheridan House Concevoir, relever, dessiner des plans de voiliers, Bernard Ficatier, Hugues Roche, Jean Angeli Le Chasse-Marée Rules and Regulations for the Classification of Yachts and Small Craft, Loyd’s Register of Shipping Guide des termes de marine Le Chasse-Marée / Armen Bateaux de Normandie, François Renault Editions de l’Estran Ar Vag Tome 1 et 4, Bernard Cadoret, Dominique Duviard, Jacques Guillet, Henry Kérisit Le Chasse-Marée (Tome 1) et Editions des 4 seigneurs (Tome 4) Working Boats of Britain, Eric Mac Kee Conway Maritime Museum Bateaux des cotes de France, François Baudoin Edition des 4 seigneurs
33
Annexes
Présentation succincte des différents bateaux ..................................................................... 35 Exemples de calques............................................................................................................. 44 Exemple de plan de voilure, surface totale et surface réduite .............................................. 45 Exemple de plan de chantier ................................................................................................ 47 Exemple de plan d’imbrication ........................................................................................... 48 Exemple de tableau d’échantillonnage ................................................................................ 49
34
Présentation Succincte Des Différents Bateaux
1. BATEAUX DU PATRIMOINE SEIZ-AVEL Présentation
Le Seiz Avel est un voilier inspiré des cotres langoustiers camarétois dont les qualités nautiques réputées et le volume sous pont en font des bateaux traditionnels particulièrement bien adaptés à une utilisation en plaisance. Seiz Avel a été construit en 1984 par Dominique Croguennoc.
Caractéristiques Longueur hors-tout 9,6m Longueur de flottaison 8m Largeur 3,3m Tirant d’eau 1,5m Creux sur râblure 2,45m Déplacement eau de mer 8400 kg Surface mouillée (avec safran) 28,2m² Coefficient prismatique (avec lest) 0,58 Centre de carène sur flottaison 48%
35
Travail réalisé
� Tracé du plan de forme sous ND à partir des plans papier � Agrandissement de l’ensemble du bateau et modifications selon le cahier des charges
(tirant d’eau, franc-bord) � Devis de poids � Vérification de conformité aux normes européennes : � Calcul du STIX (facteur de stabilité) � Etude des influences de différents paramètres sur la variation du STIX
L’AIGLON Présentation
L'Aiglon a été construit en 1938 par le chantier Bernard Paul de La Tremblade. Il a récemment été restauré par le chantier Tramasset à Langoiran (33). Ses formes sont caractéristiques des bateaux des pertuis charentais construis dans la première moitié du vingtième siècle. Caractéristiques Longueur hors-tout 7,8m Longueur de flottaison 7,23m
36
Largeur 2,75m Tirant d’eau 1,15m Creux sur quille 1,2m Déplacement eau de mer 4300 kg Travail réalisé
� Tracé du plan de formes à partir de relevés de cotes et de photos. � Calculs de stabilité � Calcul du facteur de raideur à la toile � Compte-rendu du test de stabilité � Dossier technique
VAQUELOTTE Présentation
Le bateau en projet est une réplique de la Vaquelotte « Reine des Flots » (bateau traditionnel de Normandie) dont les plans ont été relevés par François Renault.
Le bateau est prévu pour être construit de façon traditionnelle par le chantier naval Bernard.
Plan de forme
37
Caractéristiques Longueur hors-tout 6,25m Longueur de flottaison 5,39m Largeur 2,25m Tirant d’eau 1,08m Creux sur râblure 1,45m Déplacement eau de mer 3200 kg Surface mouillée (avec safran) 13,4m² Coefficient prismatique (avec lest) 0,61 Centre de carène sur flottaison 49 % Travail réalisé
� Tracé du plan de forme sous ND à partir des plans papiers � Modification des formes (tonture, quête d’étambot) � Devis de poids � Vérification de conformité aux normes européennes
o Calcul du facteur de raideur à la toile : au premier point d’envahissement o Modification du plan de voilure (réduction globale)
� Tracé du plan de forme modifié � Tracé sur calque :
o de l’équerrage des membrures et du tableau o du trait de râblure delà quille et de l’étrave
38
2. PLAISANCE TRADITIONNELLE
MEABAN Présentation
Méaban est un bateau de promenade ou de petite croisière pour 3 ou 4 personnes, transportable sur remorque et facile à mettre à l’eau à partir d’une cale inclinée. Il est conçu pour être accessible à la construction amateur.
Caractéristiques Longueur hors-tout 6,82m Longueur de flottaison 6,33m Largeur 2,30m Tirant d’eau dérive haute 0,44m Tirant d’eau dérive basse 1,35m Creux sur quille 0,84m Déplacement eau de mer 1400 kg Travail réalisé Travail réalisé
� ND : « Découpage de la carène : CP/ bois moulé + ajustement
39
TOULINGUET Présentation
Le Toulinguet est un voilier de croisière côtière prévu pour trois ou quatre personnes avec un minimum de confort selon les standards actuels (couchage 4 personnes). Il est doté d’un cockpit confortable pour des sorties à la journée à 5 ou 6 personnes. Il est d’utilisation facile, y compris en solitaire (version marconi). Il est classé en catégorie B pour 4 personnes et en catégorie C pour 7 personnes.
• Références historiques et esthétiques
� Plaisance des années 30 et 50
� Bateau de croisière avec inspiration Cornu, Dervin, Sergent en France, Alden, White, aux USA.
� Plus léger que les bateaux de référence, en utilisant les techniques modernes de construction pour améliorer les performances.
Plan de structure
40
Caractéristiques Longueur hors-tout 8,48m Longueur de flottaison 6,95m Largeur 2,78m Tirant d’eau 1,30m Creux sur râblure 1,33m Déplacement eau de mer 3360 kg Surface mouillée (avec safran) 20,6m² Coefficient prismatique (avec lest) 0,53 Centre de carène sur flottaison 48 % Travail réalisé
� Evaluation du nombre de panneaux de CP � Modification de la carène (+ de volume à l’avant), � Modélisation détaillée ND du pont + roof
41
3. VOILE-AVIRONS
GRAND MORBIC Présentation
Grand Morbic est une petite annexe à clins à fond plat et munie de deux ailerons, ce qui lui permet d’être tirée facilement sur une grève. Elle est conçue pour être propulsée à l’aviron. Elle est de conception moderne, sa construction se veut accessible à tous débutant. Caractéristiques Longueur hors-tout 2,77m Longueur de flottaison 2,58m Largeur 1,32m Tirant d’eau 0,19m Creux sous sole 0,5m Déplacement eau de mer 257 kg Travail réalisé
� Agrandissement dans les 3D � modification de tous les plans
42
AULNE Présentation
L’Aulne est un canot d’aviron, pour un ou deux rameurs, apte à une navigation en mer ou en rivière. Il est de conception moderne, à clin de contreplaqué, tout en conservant l’esthétique et le caractère d’un petit bateau de canotage traditionnel.
Caractéristiques Longueur hors-tout 4,12m Longueur de flottaison 3,92m Largeur 1,38m Tirant d’eau 0,19m Creux sur râblure 0,48m Déplacement eau de mer 256 kg Travail réalisé
� Tracé des clins (ND) � plan des formes � chantier de montage � Plans d’imbrication � tracé des calques de bordés et du mannequin de montage.
43
Exemple de fichiers de calques Vaquelotte : Etrave Vaquelotte : étambot et tableau arrière
Aulne : longerons et tableau arrière
Aulne : gabarits de construction
Réduction du plan de voilure de l'Aiglon pour le calcul de raideur à la toile
Voilure arrisée
Centre de voilure
Surface totale
Centre de voilure
Sans hunier
Centre de voilure
Voilure arrisée
hunier
Etrave
Longeron CP 12
Sole CP marine 6 mm
Traverse
Couple 1
Couple 2
Couple 3
Couple 4 Couple 5
Etrave
Longeron
Tasseau support
banc arrière
Equerrage du tasseau
486 486 486 486 486 296
Découpe pour faciliter
l'accessibilité
450
150
600
Flottaison
Sole
50
50
Gabarit de couple CP 12 mm
Lignes de clin (intérieur bordé)
Flottaison
Traverse pour fixation
tête d'étrave
Plan de chantier du grand Morbic
Grand Morbic - Contreplaqué marine 6 mm - 3 100 x 1 530 - Panneau 2
Grand Morbic - Contreplaqué marine 6 mm - 3 100 x 1 530 - Panneau 1
sole
Galbord
Bordé 6
Bordé 5
Bordé 4
Bordé 3
Bordé 2
Echelle 1/12
Plan d'imbrication des bordés du grand Morbic
Matériaux : Long. Coque : 15.75 m
Chêne et orme Tirant d'eau : 2.5 m
Largeur : 4.1 m
Creux / rablure :
Déplacement :
quille
arrière milieu avant bas haut
d 160 170
t 260
carlingue 2 sous-bauquière bauquière contre-bauquière plat-bord
d 170 55 75
t 150 200 180
Type de membrure : alternées
m. ployées varangues barrots
bas bouchain haut milieu
d 100 100 100 30 100 100
t 140 125 100 200 140 110
maille : 750 maille : 800
galbord ribord courant préceinte pont tableau tableau (haut) safran Mèche
d 50 45 145 100 en bas
jambettes lisse sous-lisse bordé bitte
d 90 55 140 haut bast 100 125 185 95 100
maille : 760 85 en tête 160/200 (équerré sur bordé)hauteur 550
180
haut
étambot
fourchette
Marie-Fernand - Echantillonnages construction traditionnelle
étrave
membrures
serre de bouchain(2 décroisées)
55
200
540 en oblique le long du pont
Echantillonnages
Structure axiale
Structure longitudinale
Structure transversale
Bordés
Pavois / Divers
